5-3 实验方案的设计与评价-【中考档案A版】2025青岛中考化学配套Word练习

5-3 实验方案的设计与评价 [答案见第189页] 一层基础训练 一、选择题 1.(2023·广东)下列实验设计能达到实验目的的是( )。 2.(2023·天津)下列实验方案能达到实验目的的是( )。 选项 实验目的 实验方案 A 除去CO2中少量的CO 在氧气中点燃 B 鉴别NaCl溶液和Na2CO3溶液 取样，分别滴加 CaCl2溶液 C 检验稀盐酸中是否含有硫酸 取样，滴加少量 Ba(OH)2溶液 D 分离CaCO3和CaO的混合物 加适量水，充分 溶解后过滤 二、非选择题 3.(2023·广东)耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。 (1)成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随水分蒸发， 导致土壤盐碱化。 (2)检测：配制土壤样品浸出液，用 测定，若pH＞7，则浸出液显 性。 (3)探究：某地土壤碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起。教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。 [查阅资料]BaCl2易溶于水；BaCO3为白色固体，难溶于水;BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。 [提出问题]样品中的是什么? [作出猜想]猜想1：Na2CO3； 猜想2： ； 猜想3：Na2CO3和Na2SO4。 [实验探究] 取少量出分别加入试管A、B中。 实验序号 操作 现象 结论 1 向A中滴加少量 BaCl2溶液 产生白 色沉淀 含Na2SO4 2 向B中滴加 过量稀盐酸 含Na2CO3 [分析评价] 有同学认为实验1不够严谨，理由是 (用化学方程式解释)。 [补充实验] 实验序号 操作 现象 结论 3 向实验2反应后的溶液 中滴加少量BaCl2溶液 猜想3 成立 (4)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有 (多选，填字母)。 a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.种植耐盐碱作物 4.(2024·青岛)下水道内的有机物在一定的条件下能发酵产生CO、CO2、CH4等气体。化学兴趣小组的同学欲探究某下水道的气体成分。 [收集气体]用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将塑料瓶倒转，使瓶内水完全流出，然后将塑料瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该操作是用 法收集气体。 [实验探究] 同学们共同设计了如图所示的装置并进行实验探究。 (1)装置A内澄清的石灰水变浑浊，证明 。 (2)通过装置D处 的现象，证明气体中一定含有CH4。 (3)为了进一步确认气体中是否含有CO，同学们将装置D处气体完全燃烧后的产物依次通过装置E、F，充分吸收后测得装置E增重1.8 g，装置F增重2.4 g，由此证明气体中 (填“含”或“不含”)CO。 [反思交流] (4)小明认为要证明下水道内气体是否含有CO，可以不用装置B，小芳则认为需要使用装置B，你认为装置B的作用是 。 (5)装置图中的E装置 (填“能”或“不能”)用G装置代替。 (6)若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后应首先进行的操作是 。 5.(2023·安徽)已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解：CaC2O4≜CaO+CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2，小明设计如下实验装置。 回答下列问题。 (1)B中实验现象是 ， 写出其在D中发生反应的化学方程式： 。 (2)Fe2O3中铁元素化合价为 。 (3)小华认为，在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是 。 (4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。 6.某兴趣小组利用图一装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。 图一 (1)点燃蜡烛后伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞，观察到蜡烛在瓶内燃烧，白磷不燃烧。白磷不燃烧的原因是 。 (2)待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，在t1时，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧。写出白磷燃烧的化学方程式：〖CD#19〗，该反应的基本类型是 。 ①广口瓶中生石灰的作用是 。 ②白磷放在铝盒中，是因为铝具有很好的 性。 (3)图二是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。O~t1时间内，曲线下降的原因是 。 图二 (4)本实验能得出的结论是 (填字母)。 A.可燃物燃烧氧气必须充足 B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在 C.蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度 (5)兴趣小组分析对比曲线O~t1段和t1~t2段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验： (填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。 7.(2023·安徽)活性氧化铜用于印刷电路板制造，由普通氧化铜制备活性氧化铜的工艺流程如下。 回答下列问题。 (1)步骤①发生反应的化学方程式是 。 (2)下列说法正确的是 (填字母)。 A.过滤时用玻璃棒在漏斗中不断搅拌 B.步骤②溶液中的水参加了反应 C.Cu2(OH)2CO3易溶于水 D.Na2CO3的俗名是纯碱 (3)步骤②Na2CO3加入溶液时有气泡产生，原因是 。 (4)步骤③发生反应的反应类型是 。 8.(2023·重庆A卷)Li2CO3是制备新能源汽车电池的重要原料。下图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。 Ⅱ.Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 (1)X是一种酸。其溶质化学式为 ，常用 (填试剂名称)检验气体Y。 (2)②中发生中和反应的化学方程式为 。 (3)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是 (填字母)。 A.0 ℃ B.25 ℃ C.80 ℃ (4)将滤液2蒸发，当有 (填现象)时，停止加热，可得到其他化工产品。 二层能力提升 一、选择题 1.(2024·重庆A卷)实验室鉴别下列各组物质，实验设计不能达成实验目的的是( )。 选项 待鉴别的物质 实验设计 A 氢氧化钙溶液和氯化钙溶液 分别取少量滴加稀盐酸 B 一氧化碳和氢气 分别点燃并在火焰上方罩一个干燥的冷烧杯 C 二氧化碳和氮气 分别用燃着的木条进行检验 D 碳酸钠和碳酸钙 分别取少量加足量的水，搅拌 2.(2023·四川宜宾)下列实验方案能达到实验目的的是( )。 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别硫酸铵和氯化铵固体 取样，分别加入少量熟石灰研磨，闻气味 B 除去NaCl固体中少量的Na2CO3 先加水溶解，再加入适量稀硫酸，蒸发结晶 C 用pH试纸测定溶液的酸碱度 用玻璃棒蘸取待测液滴到湿润的pH试纸上显色后与标准比色卡比较 D 比较黄铜与铜的硬度 将黄铜片与铜片互相刻画 3.(2024·青岛市南模拟)实验设计严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是( )。 A B C D A.验证质量守恒定律 B.探究温度对分子运动速率的影响 C.探究同种溶质在不同种溶剂中的溶解性 D.验证酸和碱能发生化学反应 4.(2023·云南)下到实验方案设计合理的是( )。 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别CO(NH2)2和K2SO4 取样，分别加入熟石灰，研磨，闻气味 B 鉴别H2和CH4 分别点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯 C 提纯混有少量NaCl的KNO3固体 将固体溶解，蒸发结晶 D 除去铁制品表面的铁锈 将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中 二、非选择题 5.(2023·四川成都)成都有丰富的钙芒硝矿(主要成分有硫酸钠和硫酸钙)，是生产元明粉(硫酸钠)的重要原料，工艺流程和硫酸钠的溶解度曲线如下,回答问题。 (1)①处用到的分离方法是 。 (2)矿石粉共经过 次浸出，可有效增大“一段浸出液”的浓度，其目的是提高产率和 。 (3)终渣中主要含有硫酸钙，原因是 。 (4)②处浓溶液的温度约为 时，开始降温结晶，较为合适。 (5)硫酸钠可用于钡盐(如氯化钡)中毒的解毒剂，解毒原理的化学方程式为 。 6.探究一：为除去铜片中混有的少量铁片，并测定该混合物中铁的质量分数，现有如下A、B两组实验方案。 A：称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量 B：称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量 (1)两种方案，你认为不能达到目的的是 (填“A”或“B”)，理由是 。 (2)在你所选取的方案中，若采用加热烘干的方式干燥滤渣，会导致测定的铁的质量分数 (填“偏大”“偏小”“不变”或“无法判断”)。 探究二：某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。 【提出猜想】 (3)放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是 。 【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊生成CaSO3。 【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案： (4)①甲同学认为是O2，则检验方法是 。 ②乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式： 。 ③实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色。 【实验结论】 (5)铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。 探究三：在铜的冶炼史中我国劳动人民有一项重大发明是“湿法冶金”。在五千年前我国劳动人民还会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动： 【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？ 【查阅资料】 ①木炭与CuO的反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜(Cu2O); ②Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。 【提出猜想】 (6)红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③ 。 【实验探究】 (7)①取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再取少许CaCl2(能降低反应温度，加快反应速率)均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。 ②按图乙连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水 ，此时停止加热。 ③待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证： 步骤 现象 结论 ①取1.44 g红色固体装入试管，滴入足量的 ，充分反应 红色固体部分减少，溶液变为 色 猜想___ 错误 ②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04 g — 猜想___ 正确 【评价反思】 (8)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是 (写出1条即可)。 7.中国古代化学科技是中华文明瑰宝。 (1)《天工开物》记载“点铅勾锡”是炼锡的关键一步，即加铅能使锡较易熔化流出，原因是合金的熔点比组成它的纯金属的 (填“高”或“低”)。 (2)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，先用孔雀石制取硫酸铜，再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下图： ①孔雀石需要粉碎，这样做的目的是 。 ②步骤a的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑。加入的稀硫酸需过量的目的是 。 ③溶液A中的阳离子是 (写离子符号)，固体B的成分是 (写化学式)。 (3)“卓筒井”是手工制盐的活化石。其工艺流程如下：钻井→汲卤→晒卤→滤卤→煎盐。 ①“汲卤”获得的卤水中氯化钠的质量分数为7%~10%(20 ℃时氯化钠的溶解度为36.0 g)，则该卤水是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。 ②“晒卤”过程中溶液的溶质质量分数 (填“变大”“变小”或“不变”)。 ③“滤卤”与实验室过滤的原理一样，都是为了除去液体中的 (填“不溶性”或“可溶性”)杂质。 ④“煎盐”与实验室 操作相似，当 时停止加热，利用余热使水分蒸干。所得精盐中含有氯化钙、氯化镁和硫酸钠，向其中加水溶解后依次加入稍过量的氯化钡、氢氧化钠和碳酸钠溶液，充分反应后过滤，所得滤液中含有的杂质是 (填化学式)。 8.(2023·广西)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4，还有少量SiO2)制备柠檬酸亚铁，该工艺流程如图所示，回答下列问题： 资料1：Fe3O4+4H2SO4═Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O；Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。 资料2：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。 (1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以 (填阳离子符号)的形式被吸收，达到补血效果。 (2)固体C的成分是 。 (3)步骤①②③④中涉及置换反应的是 (填序号)。 (4)步骤③中发生反应的化学方程式是 。 (5)“一系列操作”中，将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是 。 9.(2023·青岛一模)侯德榜是我国制碱工业的先驱，为纯碱和氮肥工业的发展做出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，同学们对工业纯碱样品展开探究。 (1)探究一：确定纯碱样品中是否含有NaCl 实验操作 现象 结论 取样品加水溶解，加入过量稀盐酸至反应完全 有 产生 样品中 有NaCl 向上述溶液中继续滴加适量AgNO3溶液 有 产生 有同学认为该实验方案有错误，正确方案应选用 (填字母序号)代替稀盐酸。 a.CaCl2溶液 b.稀硝酸 c.BaCl2溶液 (2)探究二：测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数 【方案1】将样品溶解，加入过量CaCl2溶液，搅拌至反应完全。该反应的化学方程式为 。过滤，洗涤，干燥，称量沉淀的质量，计算Na2CO3的质量分数。 【方案2】如图1所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据干燥管增重计算Na2CO3的质量分数。若结果大于100%，可能的原因是 。 【讨论】 (3)上述两个方案中，你认为方案 更优。 【拓展】 (4)图2为Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。为提纯含少量NaCl的纯碱样品，将其浓溶液从t1℃冷却至t2℃，t1~t2的最优范围是 (填字母)。 A.50~10 B.60~30 C.70~40 10.(2023·四川雅安)化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”。他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。 【提出问题】产生的气体是什么？ 【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3；②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色。 【猜想假设】猜想一：H2、CO2； 猜想二：H2、CO2和水蒸气； 猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体。 (1)猜想三中有HCl气体的理由是 。 【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)。 (2)B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有 ，写出有关的化学方程式： 。 (3)C装置的作用是 。 (4)甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是 。 (5)若颠倒B装置和C装置的安装顺序， (填“能”或“不能”)达到实验目的，原因是 。 【反思与评价】 (6)从安全角度考虑，你认为实验时应注意： 。 1/4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5-3 实验方案的设计与评价 【备考分层精练】 一层基础训练 1.D 2.BC 3.(1)剩余的盐 (2)pH试纸 碱 (3)[作出猜想]Na2SO4 [实验探究]产生气泡 [分析评价]BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl [补充实验]产生白色沉淀 (4)ad 4.[收集气体]排水 [实验探究](1)气体中含有CO2 (2)烧杯内壁有水雾出现 (3)含 [反思交流](4)吸收二氧化碳，防止对一氧化碳的检验造成干扰 (5)不能 (6)通风 5.(1)澄清石灰水变浑浊 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)+3 (3)D中红棕色固体变黑色 (4)缺少尾气处理装置 6.(1)温度没有达到白磷的着火点 (2)4P+5O22P2O5 化合反应 与水反应放出热量，使温度达到白磷的着火点 导热 (3)0~t1时间内，蜡烛燃烧消耗了氧气(合理即可) (4)AC (5)铁(或铁丝、细铁丝等) 7.(1)CuO+2HCl═CuCl2+H2O (2)BD (3)碳酸钠与过量的稀盐酸反应生成了二氧化碳气体 (4)分解反应 8.(1)H2SO4 澄清石灰水(或氢氧化钙溶液) (2)2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O (3)C (4)较多固体出现 二层能力提升 1.AC 2.D 3.AC 4.B 5.(1)过滤 (2)3 避免蒸发时消耗更多能源 (3)硫酸钙在水中溶解能力较弱(合理即可) (4)40 ℃ (5)Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl 6.(1)B 生成的铜覆盖在铁片表面，使铁不能完全反应 (2)偏小 (3)质量守恒定律 (4)①用带火星的木条检验，看木条是否复燃 ②SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O (5)H2 (6)Cu、Cu2O (7)②变浑浊 ③稀硫酸 蓝 ① ③ (8)节约试剂(或节约能源等) 7.(1)低 (2)①增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 ②使孔雀石中的Cu2(OH)2CO3完全反应 ③Cu2+、H+ Fe、Cu (3)①不饱和 ②变大 ③不溶性 ④蒸发结晶 大部分固体析出 NaOH、Na2CO3 8.(1)Fe2+ (2)SiO2、Fe (3)② (4)FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4 (5)过滤 9.(1)气泡 白色沉淀 b (2)CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl 氢氧化钠固体吸收了水蒸气或氯化氢气体 (3)1 (4)A 10.(1)盐酸易挥发 (2)HCl HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓ (3)检验并除尽CO2 (4)气体通过C装置会带出水蒸气，也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色，干扰对氢气的检验 (5)不能 混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl (6)实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $$